2025屆黑龍江省哈爾濱師范大學(xué)青岡實(shí)驗(yàn)中學(xué)校物理高二第一學(xué)期期末綜合測(cè)試試題含解析

2025屆黑龍江省哈爾濱師范大學(xué)青岡實(shí)驗(yàn)中學(xué)校物理高二第一學(xué)期期末綜合測(cè)試試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、下列說法中正確的是（）A.隨地球自轉(zhuǎn)的物體在地球上任意位置受到地球?qū)υ撐矬w的萬有引力都大于其重力B.磁懸浮列車運(yùn)行過程中懸浮于軌道上方，所以運(yùn)行的磁懸浮列車為失重狀態(tài)C.射線是原子核外電子電離形成的電子流，它具有中等的穿透能力D.法拉第最早引入了電場(chǎng)概念，并提出用電場(chǎng)線形象地描述電場(chǎng)2、如圖所示，LA和LB是兩個(gè)相同的小燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)很大的線圈，其電阻值與R相同。由于存在自感現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A.開關(guān)S閉合瞬間，A、B兩燈亮度相同B.開關(guān)S閉合時(shí)，B燈比A燈先亮C.開關(guān)S閉合，電路達(dá)到穩(wěn)定后，斷開開關(guān)S時(shí)，A、B兩燈同時(shí)熄滅D.開關(guān)S閉合，電路達(dá)到穩(wěn)定后，斷開開關(guān)S時(shí)，B燈立即熄滅，A燈稍遲熄滅3、在如圖所示的圖像中，直線為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，直線為某一電阻R的伏安特性曲線。用該電源與電阻R組成閉合電路。由圖像判斷錯(cuò)誤的是（）A.電源的電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為0.5ΩB.電阻R的阻值為1ΩC.電源的效率為80%D.電源的輸出功率為4W4、通過閉合線圈平面的圖象如圖所示,下列說法正確的是（）A.時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B.時(shí)刻線圈中磁通量為零C.時(shí)刻線圈平面與中性面重合D.、時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流方向相同5、如圖，在水平地面上固定一傾角為光滑絕緣斜面，斜面處于電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、方向沿斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。絕緣輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端，整根彈簧處于自然狀態(tài)（若規(guī)定彈簧自然長(zhǎng)度時(shí)彈性勢(shì)能為零，彈簧的彈性勢(shì)能Ep=k△x2，其中k為彈簧勁度系數(shù)，△x為彈簧的形變量）一質(zhì)量為m、帶電量為q（q＞0）的滑塊從距離彈簧上端為s0處?kù)o止釋放，滑塊在運(yùn)動(dòng)過程中電量保持不變，設(shè)滑塊與彈簧接觸后粘在一起不分離且無機(jī)械能損失，物體剛好能返回到s0段中點(diǎn)，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為g。則下列說法不正確的是（）A.滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經(jīng)歷的時(shí)間為t=B.彈簧的勁度系數(shù)為k=C.滑塊運(yùn)動(dòng)過程中的最大動(dòng)能等于Ekm=（mgsinθ+qE）s0D.運(yùn)動(dòng)過程中物體和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能和電勢(shì)能總和始終不變6、兩個(gè)相同的圓形線圈，通以方向相同但大小不同的電流I1和I2，如圖所示．先將兩個(gè)線圈固定在光滑絕緣桿上，問釋放后它們的運(yùn)動(dòng)情況是（）A.相互吸引，電流大的加速度大B.相互吸引，加速度大小相等C.相互排斥，電流大的加速度大D.相互排斥，加速度大小相等二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖甲所示，在足夠長(zhǎng)的光滑的斜面上放置著金屬線框，垂直于斜面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示（規(guī)定垂直斜面向上為正方向）．t＝0時(shí)刻將線框由靜止釋放，在線框下滑的過程中，下列說法正確的是A.線框中產(chǎn)生大小、方向周期性變化的電流B.MN邊受到的安培力先減小后增大C.線框做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D.線框中產(chǎn)生的焦耳熱等于其機(jī)械能的損失8、下列敘述正確的是()A.擴(kuò)散現(xiàn)象說明了分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的運(yùn)動(dòng)C.物體的溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)越激烈,每個(gè)分子的動(dòng)能都一定越大D.兩個(gè)鉛塊壓緊后能連在一起,說明分子間有引力9、小型發(fā)電機(jī)線圈共N匝，每匝可簡(jiǎn)化為矩形線圈abcd，磁極間的磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于線圈中心軸OO′，線圈從圖示位置以角速度ω繞OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示．矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值都為e0，不計(jì)線圈電阻，下列說法正確的是()A.若從中性面開始計(jì)時(shí)，則發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝2Ne0sinωtB.從中性面開始計(jì)時(shí)，則發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝2Ne0cosωtC.發(fā)電機(jī)線圈從垂直中性面位置轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值是D.發(fā)電機(jī)線圈從垂直中性面位置轉(zhuǎn)動(dòng)180°的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值是10、如圖所示，兩根間距為L(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌，平行放置在傾角為的絕緣斜面上，導(dǎo)軌的下端接有電阻R，導(dǎo)軌自身的電阻可忽略不計(jì)。斜面處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上，質(zhì)量為m、導(dǎo)軌間電阻為r的金屬棒ab在沿著斜面與棒垂直的恒力F作用下由靜止沿導(dǎo)軌上滑。下列說法正確的是（）A.金屬棒ab將會(huì)沿金屬導(dǎo)軌作勻加速運(yùn)動(dòng)B金屬棒ab最終將沿金屬導(dǎo)軌作勻速運(yùn)動(dòng)C.金屬棒ab的最大速度為D.恒力F做的功等于金屬棒ab增加的機(jī)械能三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）等效替代法是物理學(xué)中一種常見的、重要的研究方法，某同學(xué)想用此法研究熱敏電阻的特性，設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)。如圖，一熱敏電阻放在控溫容器內(nèi)：為毫安表，量程，內(nèi)阻為數(shù)十歐姆；為直流電源，電動(dòng)勢(shì)約為，內(nèi)阻很??；為電阻箱，最大阻值為；為開關(guān)。已知在90℃時(shí)阻值為，在20℃時(shí)的阻值約為?，F(xiàn)要求在降溫過程中測(cè)量在90℃～20℃之間的多個(gè)溫度下的阻值完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空①依照實(shí)驗(yàn)原理電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路②調(diào)節(jié)控溫容器內(nèi)的溫度，使得溫度為90℃③將電阻箱調(diào)到適當(dāng)?shù)臄?shù)值，以保證儀器安全④閉合開關(guān)。調(diào)節(jié)電阻箱，記錄電流表的示數(shù)，并記錄電阻箱的讀數(shù)⑤將的溫度降為；調(diào)節(jié)電阻箱，使得電流表的讀數(shù)____，記錄此時(shí)____⑥溫度為時(shí)熱敏電阻電阻值_____⑦逐步降低的數(shù)值，直至20℃為止；在每一溫度下重復(fù)步驟⑤⑥12．（12分）用螺旋測(cè)微器測(cè)量某圓柱體的直徑，由圖讀得其直徑為_________mm?四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）汽車又停下來了，原來是進(jìn)了加油站。小明想，機(jī)器總是要消耗能源才干活兒，要是制造出不消耗任何能源卻能源源不斷對(duì)外做功的機(jī)器，那該是利國(guó)利民的大功勞一件??！小明為此設(shè)計(jì)了一個(gè)離子加速器方案：兩個(gè)靠得很近的、正對(duì)處留有狹縫的半圓形金屬盒，處在垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，M和是固定在金屬盒狹縫邊緣的兩平行極板，其上有正對(duì)的兩個(gè)小孔，給極板充電后，上板帶正電且兩板間電壓為U；質(zhì)量為m、帶電量為q的正離子從M板小孔由靜止開始加速，經(jīng)板小孔進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，離子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后又回到M板小孔繼續(xù)加速，再偏轉(zhuǎn)，再加速……假設(shè)電場(chǎng)集中在兩極板之間，其他區(qū)域沒有電場(chǎng)，并忽略離子所受的重力，試計(jì)算：（1）兩于第1次加速后獲得的動(dòng)能：（2）第n次加速后和第次加速后，離子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的半徑大小之比；（3）小明想，離子每次經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后都能再次進(jìn)入兩極板間的電場(chǎng)進(jìn)行加速，這個(gè)過程中電場(chǎng)、磁場(chǎng)不發(fā)生任何變化，離子動(dòng)能卻不斷的增加……這個(gè)離子加速器就實(shí)現(xiàn)了不消耗任何能源便可以能源源不斷地對(duì)離子做功的目的！請(qǐng)根據(jù)你所學(xué)的知識(shí)，試判斷小明的設(shè)計(jì)方案是否科學(xué)，并具體闡述你的理由。14．（16分）ABCD是一個(gè)正方形盒子，CD邊的中點(diǎn)有一個(gè)小孔O，盒子中有沿AD方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E.粒子源不斷地從A處的小孔沿AB方向向盒內(nèi)發(fā)射相同的帶電粒子，粒子的質(zhì)量為m，帶電量為q，初速度為v0，在電場(chǎng)作用下，粒子恰好從O處的小孔射出，（帶電粒子的重力和粒子間的相互作用力均可忽略）求：（1）正方形盒子的邊長(zhǎng)L；（用m，v0，q，E表示）（2）該帶電粒子從O處小孔射出時(shí)的速率v.（用v0表示）15．（12分）如圖所示，質(zhì)量m=1kg的通電導(dǎo)體棒在安培力作用下靜止在傾角為37°、寬度L=1m的光滑絕緣框架上。勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于框架平面向下(磁場(chǎng)僅存在于絕緣框架內(nèi))。右側(cè)回路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E=8V，內(nèi)阻r=1Ω。電動(dòng)機(jī)M的額定功率為8W，額定電壓為4V，線圈內(nèi)阻R為0.2Ω，此時(shí)電動(dòng)機(jī)正常工作（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2）。試求:(1)通過電動(dòng)機(jī)的電流IM以及電動(dòng)機(jī)的輸出的功率P出；(2)通過電源的電流I總以及導(dǎo)體棒的電流；(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】A.地球上隨地球一起自轉(zhuǎn)的物體，在兩極以外的區(qū)域，萬有引力的一個(gè)分力充當(dāng)向心力，另一分力是重力，兩分力間夾角小于直角，萬有引力大于重力；在兩極地區(qū)，向心力為零，則萬有引力等于重力；故A錯(cuò)誤。B.磁懸浮列車處于懸浮狀態(tài)，在豎直方向受力平衡，不是失重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤。C.β射線是具有放射性的元素的原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子同時(shí)釋放出一個(gè)高速電子即β粒子，它具有中等的穿透能力，故C錯(cuò)誤。D.英國(guó)物理學(xué)家法拉第最早引入了電場(chǎng)的概念，并提出電場(chǎng)線和磁感線來形象表示電場(chǎng)和磁場(chǎng)，故D正確。2、D【解析】AB．開關(guān)閉合瞬間，L相當(dāng)于斷路，AB同時(shí)亮，A的電流大于B的，故A比B亮，故AB錯(cuò)誤；CD．開關(guān)S閉合，電路達(dá)到穩(wěn)定后，斷開開關(guān)S時(shí)，B燈立即熄滅，L相當(dāng)于電源與A燈串聯(lián)，A燈稍遲熄滅，故C錯(cuò)誤，D正確故選D。3、C【解析】A．根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U=E-Ir當(dāng)I=0時(shí)，U=E，由讀出電源的電動(dòng)勢(shì)E=3V，內(nèi)阻等于圖線的斜率大小，則：A正確；B．根據(jù)圖像可知電阻：B正確；C．電源的效率：C錯(cuò)誤；D．兩圖線的交點(diǎn)表示該電源直接與電阻R相連組成閉合電路時(shí)工作狀態(tài)，由圖讀出電壓U=2V，電流I=2A，則電源的輸出功率為：P出=UI=4WD正確。故選C。4、A【解析】A．圖像的斜率表示磁通量變化率，由圖像可知，時(shí)刻斜率最大，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，故A正確；B．由圖像可知，時(shí)刻斜率為零，即此時(shí)電動(dòng)勢(shì)為零，則此時(shí)線圈的磁通量最大，故B錯(cuò)誤；C．由圖像可知，時(shí)刻磁通量為零，則此時(shí)線圈平面與中性面垂直，故C錯(cuò)誤；D．圖像斜率的正負(fù)可示電動(dòng)勢(shì)的正負(fù)(即方向)，由圖像可知，、時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流方向相反，故D錯(cuò)誤。故選A。5、C【解析】A.滑塊從靜止釋放到與彈簧剛接觸過程中做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為a，由牛頓第二定律得：由位移公式得：聯(lián)立可得：故A正確；B.滑塊從釋放到返回到s0段中點(diǎn)的過程，由功能關(guān)系得：解得：故B正確；C.滑塊速度最大時(shí)受力平衡，設(shè)此時(shí)彈簧壓縮量為x0，則有解得：從靜止釋放到速度達(dá)到最大的過程中，由動(dòng)能定理得：彈簧彈力做功：則最大動(dòng)能：故C錯(cuò)誤；D.物體運(yùn)動(dòng)過程中只有重力和電場(chǎng)力做功，故只有重力勢(shì)能、電勢(shì)能和和彈性勢(shì)能動(dòng)能參與轉(zhuǎn)化，滑塊機(jī)械能和電勢(shì)能的總和始終不變，故D正確。本題選擇不正確的，故選C。6、B【解析】同向電流相互吸引，異向電流相互排斥，根據(jù)牛頓第二定律比較兩個(gè)線圈的加速度大小【詳解】?jī)蓚€(gè)圓形線圈，電流同向，根據(jù)同向電流相互吸引，異向電流相互排斥，知兩線圈相互吸引．因?yàn)榫€圈1對(duì)線圈2的力和線圈2對(duì)線圈1的力大小相等，方向相反，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度大小相等．故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選B【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握同向電流、異向電流的關(guān)系．同向電流相互吸引，異向電流相互排斥二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解析】A．穿過線圈的磁通量先向下減小，后向上增加，則根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流方向不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．因B的變化率不變，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，感應(yīng)電流不變，而B的大小先減后增加，根據(jù)F＝BIL可知，MN邊受到的安培力先減小后增大，選項(xiàng)B正確；C．因線圈平行的兩邊電流等大反向，則整個(gè)線圈受的安培力為零，則線圈下滑的加速度為gsinθ不變，則線框做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；D．因安培力對(duì)線圈不做功，斜面光滑，則線框的機(jī)械能守恒，選項(xiàng)D錯(cuò)誤8、AD【解析】擴(kuò)散現(xiàn)象說明了分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確；布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體表面的固體顆粒的的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是液體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；物體的溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越激烈，分子的平均動(dòng)能變大，但非每個(gè)分子的動(dòng)能都一定越大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；兩個(gè)鉛塊壓緊后能連在一起，說明分子間有引力，選項(xiàng)D正確；故選AD.9、ACD【解析】結(jié)合中性面的特點(diǎn)可知從中性面開始計(jì)時(shí)，則發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；由法拉第電磁感應(yīng)定律求出平均電動(dòng)勢(shì).【詳解】A、B、矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值都為e0，所以N匝矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值是2Ne0,線圈位于中性面時(shí)，穿過線圈的磁通量最大，而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于0，所以從中性面開始計(jì)時(shí)，則發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=Emsinωt=2Ne0sinωt；故A正確，B錯(cuò)誤.C、在線圈從垂直中性面位置轉(zhuǎn)動(dòng)90°過程中，單匝線圈上的磁通量的變化量，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值是；故C正確.D、發(fā)電機(jī)線圈從垂直中性面位置轉(zhuǎn)動(dòng)180°的過程中，磁通量的變化量，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值是；故D正確.故選ACD.【點(diǎn)睛】本題考查了交流電產(chǎn)生的原理和最大值、平均值的關(guān)系，知道整個(gè)矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之和.10、BC【解析】AB．根據(jù)楞次定律可知穿過回路abR的磁通量增大，要阻礙其增大，就存在一個(gè)沿斜面向下的安培力，所以金屬棒ab在運(yùn)動(dòng)過程中受到豎直向下的重力，沿斜面向上的拉力F，沿斜面向下的安培力，隨著速度增大，安培力也增大，當(dāng)三力合力為零時(shí)，金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤B正確；C．金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度為最大速度，此時(shí)有：，而：，聯(lián)立解得，C正確；D．根據(jù)能量守恒定律可知恒力F做的功等于金屬棒ab增加的機(jī)械能與系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱之和，D錯(cuò)誤；故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、(1).為I0(2).電阻箱電阻R1(3).R0+130-R1【解析】⑤[1][2]．將RT的溫度降為T1（20℃＜T1＜90℃）；調(diào)節(jié)電阻箱，使得電流表的讀數(shù)I0，記錄電阻箱電阻R1⑥[3]．由閉合電路歐姆定律可得：溫度為90℃時(shí)E=I0（r+RA+RT+R0）即E=I0（r+RA+130+R0）…①當(dāng)RT的溫度降為T1時(shí)，有E=I0（r+RA+RT1+R1）…②由①②解得RT1=R0+130-R112、700【解析